где t1/2 – время в минутах, требующихся для снижения в 2 раза уровня глюкозы в крови, определенного через 10 мин. после вливания.
У здоровых людей через несколько минут после начала введения глюкозы уровень ее в крови может достигать высоких значений (до 250 мг/л, или 13,88 ммоль/л). Содержание глюкозы возвращается к первоначальному значению приблизительно через 90 мин. от начала исследования. Через 2 ч концентрация глюкозы становится ниже исходной, а через 3 ч – вновь возвращается к первоначальному уровню, соответствующему определению глюкозы натощак.
Коэффициент ассимиляции глюкозы (К) у взрослых без патологии углеводного обмена больше 1,3. У больных сахарным диабетом коэффициент ассимиляции глюкозы ниже 1,3 (чаще – около 1,0 и ниже).
При пероральном тесте толерантности к глюкозе также в течение 3 дней пациент получает диету, содержащую около 150 г углеводов в сутки, исключается прием препаратов, способных повлиять на результат проводимого исследования (салицилатов, оральных контрацептивов, кортикостероидов, эстрогенов, никотиновой, аскорбиновой кислот). Исследование проводится натощак, и пациенту запрещаются употребление пищи и курение в течение всего исследования. Внутрь вводятся 75 г глюкозы в стакане теплого чая. Концентрацию глюкозы в капиллярной крови определяют натощак и через 60, 90 и 120 мин. после приема глюкозы.
У здорового человека уровень глюкозы сыворотки крови достигает максимума через 60 мин. после приема и практически возвращается к исходному через 120 мин. У больных при нарушении толерантности к глюкозе и с сахарным диабетом на возвращение уровня глюкозы к исходному значению нужно больше 120 мин.
Также информацию о состоянии углеводного обмена могут дать такие показатели, как гипергликемический и гипогликемический коэффициенты.
Гипергликемический коэффициент – это отношения содержания глюкозы через 60 мин. к ее уровню натощак, в норме этот показатель не должен превышать 1,7.
Гипогликемический коэффициент – это отношение наличия глюкозы в крови через 120 мин. после физической нагрузки к ее уровню натощак, этот показатель не должен быть меньше 1,3. Превышение нормальных значений хотя бы одного из этих показателей свидетельствует о снижении толерантности к глюкозе.
Понижение толерантности к глюкозе возникает в результате:
1) снижения способности тканей утилизировать глюкозу (скрытый сахарный диабет, стероидный диабет);
2) ускорения всасывания глюкозы из кишечника при язвенной болезни двенадцатиперстной кишки, после гастроэктомии, при гипертиреозе и на фоне других заболеваний.
Все вышеперечисленное наблюдается чаще всего при демпинг-синдроме (болезненное состояние, которое возникает после полного или частичного удаления желудка);
1) патологии печени, приводящей к снижению процессов гликогенеза (синтеза гликогена) в этом органе;
2) повышенной интенсивности распада гликогена (гликогенолиза) и глюконеогенеза, которые возникают при гиперфункции надпочечников, гипертиреозе, феохромоцитоме, на фоне беременности и т. д.
Повышенная толерантность к глюкозе возникает в результате:
1) расстройства переваривания и всасывания углеводов в тонком кишечнике в результате энтеритов различной этиологии, гипотиреоза, гипофункции коры надпочечников, болезни Уиппла;
2) избыточной секреции инсулина при гиперплазии, аденоме или раке островков Лангерганса поджелудочной железы.
Гликопротеиды
Гликопротеиды – это белки плазмы, которые содержат еще и углеводы. К ним относятся много белков, например кислый α1-ликопротеид (орозомукоид); α1-антитрипсин, гаптоглобин и т. д.
Орозомукоид наиболее богат углеводными молекулами, он тормозит действие протеолитических (расщепляющих белки) ферментов, снижает иммунные процессы, связывает некоторые лекарственные вещества (пропронолол) и гормоны (прогестерон).
Уровень орозомукоида в сыворотке крови – 13,4-34,1 мкмоль/л.
Кислые α1-гликопротеины – это белок острой фазы (их еще называют стресс-белками, которые выделяются как ответ на возникающий в организме инфекционный процесс), поэтому его содержание повышается при различных воспалительных процессах в организме, опухолях.
Уровень орозомукоида может быть снижен в раннем детском возрасте, в ранние сроки беременности, при тяжелых нарушениях печени, нефротическом синдроме, использовании таблетированных контрацептивов, эстрогенов.
Норма α1-антитрипсина в сыворотке крови у женщин – 2,4–3,8 кЕД/л, у мужчин – 2,1–3,5 кЕД/л. Этот белок в организме снижает активность трипсина, химотрипсина, калликреина, эластазы, катепсинов и некоторых других ферментов.
Уровень гликопротеина повышен также при воспалительных заболеваниях инфекционной природы, гепатитах, циррозах печени, некрозах тканей, панкреатите, раковых опухолях (шейки матки).
Снижение концентрации α1-антитрипсина встречается при врожденной антитрипсиновой недостаточности, муковисцидозе, нефротическом синдроме, острой стадии ожогов, остром панкреатите, респираторном дистресс-синдроме.
Желчные кислоты
Концентрация желчных кислот в норме в сыворотке крови колеблется от 1,25 до 3,41 мкг/дл или от 2,5 до 6,8 ммоль/л.
В печени из холестерина образуются желчные кислоты и выводятся в состав желчи. Концентрация желчи в желчном пузыре повышается в 4-10 раз, далее она поступает в двенадцатиперстную кишку. В структуре желчи выделяют четыре желчные кислоты (основные: холевая, дезоксихолевая, хенодезоксихолевая и метохолевая). В кишечнике около 90 % этих кислот всасывается в кровь, затем опять поступают в паренхиму печени.
Основная функция желчных кислот в кишечнике – это участие в расщеплении и усвоении жиров.
Определение уровня желчных кислот используют у больных с поражением печени.
Концентрация желчных кислот повышена при нарушении выделительной способности печени: холестазе (застой желчи), первичном биллиарном циррозе, механической желтухе, алкогольном поражении печени, вирусном гепатите, остром холецистите.
Жирные кислоты
Неэстерифицированные (свободные) жирные кислоты в сыворотке крови (НЭЖК)
В сыворотке крови неэстерифицированные жирные кислоты составляют 5-10 % по сравнению с высшими жирными кислотами, которые входят в состав стероидов, триглицеридов, фосфолипидов. Большая часть свободных жирных кислот выделяется в кровяное русло из жировой ткани, где они образуются вследствие расщепления триглицеридов. В печени неэстерифицированные жирные кислоты участвуют в формировании молекул триглицеридов, эфиров холестерина, фосфолипидов и окисляются. Неэстерифицированные жирные кислоты – это транспортная форма жирных кислот, поэтому их определение позволяет оценить активность мобилизации жиров из жировых депо.
В норме неэстерифицированные жирные кислоты в сыворотке крови составляют у взрослых 0,3–0,9 ммоль/л, у детей и взрослых с ожирением – более 1,1 ммоль/л.
Высокий уровень неэстерифицированных жирных кислот отмечается при физической нагрузке, голодании, гипертиреозе, феохромоцитонии, стрессе, алкоголизме, синдроме Рейно, печеночной энцефалопатии, остром инфаркте миокарда.
Содержание неэстерифицированных жирных кислот снижено при муковисцедозе, гипотиреозе, приеме бета-блокаторов, никотиновой кислоты, аспирина.
Определение липидов крови
Липиды – это сложные соединения, которые образуются из жирных кислот и многоатомных спиртов. Липиды являются структурными компонентами биологических мембран, необходимы для синтеза гормонов, витаминов, биологически активных веществ, выполняют транспортные функции, являются источниками энергии. Жиры, поступающие с пищей, в кишечнике расщепляются до спиртов и жирных кислот, а затем всасываются в кровь. С током крови они поступают в печень, к клеткам организма и используются по назначению. Липиды подразделяются на четыре основные группы: нейтральные жиры (триглицериды), фосфорилированные липиды (фосфолипиды), холестерин и его эфиры, неэстерифицированные жирные кислоты. Транспортная форма липидов – это липопротеиды, они подразделяются на:
1) липопротеиды высокой плотности (α-ЛП, или ЛПВП), состоят из триглицеридов (3–5 %), холестерина (20–37 %), фосфолипидов (24–40 %), белка (5-12 %);
2) липопротеиды низкой плотности (β-ЛП, или ЛПНП), состоят из триглицеридов (24–34 %), холестерина (35–45 %), фосфолипидов (11–17 %), белка (14–18 %);
3) липопротеиды очень низкой плотности (пре-β-ЛП или ЛПОНП), состоят из триглицеридов (50–70 %), холестерина (15–17 %), фосфолипидов (13–20 %), белка (5-12 %);
4) хиломикроны (ХМ), состоят из триглицеридов (80–95 %), холестерина (0,5–3 %), фосфолипидов (3–9 %), белка (1–2 %).
Липопротеиды высокой плотности (ЛПВП) . В норме содержание ЛПВП у новорожденных детей составляет 0,7–1,8 г/л, у детей до 1 года – 0,8–2,8 г/л, у взрослых – 1,5–3,3 г/л. ЛПВП обеспечивают транспорт холестерина из тканей в печень, выполняя антиатерогенное действие. Помимо холестерина, ЛПВП переносят жирные кислоты, фосфолипиды и триглицериды. Снижение содержания ЛПВП наблюдается при тяжелых заболеваниях печени, желчевыводящих путей, при механической желтухе, на фоне парентерального питания.
Липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) . В норме содержание ЛПНП составляет 3,2–5,4 г/л, они ответственны за перенос холестерина из плазмы крови в ткани. Понижение содержания ЛПНП наблюдается при муковисцидозе, голодании. Повышение содержания ЛПНП встречается при сахарном диабете, гипотиреозе, наследственного фактора риска развития атеросклероза, связанного с повышением холестерина в крови.
Липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП) . Нормальное содержание ЛПОНП составляет 0,8–1,5 г/л. ЛПОНП обеспечивают транспорт эндогенных триглицеридов.
Апопротеины . Апопротеины – это белки, участвующие в формировании липопротеидов. Они подразделяются на АПО-А1 и АПО-В. АПО-А1 – это белок, участвующий в формировании ЛПВП, в норме его количество составляет 1,15-1,70 г/л. АПО-В – это белки, участвующие в формировании ЛПНП и ЛПОНП, их нормальная концентрация в плазме крови 0,8–1,1 г/л. Существует показатель АПО-А1/АПО-В, это соотношение характеризует риск развития коронарного атеросклероза и в норме составляет для мужчин 1,4, для женщин – 1,6.
Креатинин Креатинин представляет собой конечный продукт обмена креатина. Креатин синтезируется в организме (преимущественно в почках и печени) из трех аминокислот – аргинина, глицина и метионина. При реакции фосфорилирования креатин превращается в креатинфосфат, который является важнейшим источником энергии для мышечного сокращения. В процессе использования энергии органического фосфата образуется креатинин. Креатинин является более точным показателем, в отличие от мочевины, так как не зависит от характера питания, а зависит главным образом от мышечной массы человека. Он полностью выделяется из организма почками, причем преимущественно путем клубочковой фильтрации, не подвергаясь реабсорбции в почечных канальцах. Это важное свойство креатинина используется для исследования уровня клубочковой фильтрации по клиренсу креатинина в сыворотке крови и моче.
В сыворотке крови концентрации креатинина определяют фотометрическим способом по цветной реакции с пикриновой кислотой, которая в щелочной среде, реагируя с креатинином, образует окрашенные соединения.
Нормальные показатели креатинина:
1) новорожденные дети – 27–88 мкмоль/л;
2) дети до 14 лет – 44–88 мкмоль/л;
3) взрослые мужчины – 44-100 мкмоль/л;
4) взрослые женщины – 44–88 мкмоль/л.
Повышение уровня креатинина крови свидетельствует в большинстве случаев о развитии почечной недостаточности. Для уточнения функционального состояния почек, клубочковой фильтрации используется такой показатель, как клиренс креатинина. Величина клиренса – это объем плазмы крови, который почками очищается от креатинина за 1 мин. В норме величина клиренса креатинина для мужчин составляет 0,93– 1,32 мл/(см2), для женщин – 0,85-1,23 мл/(см2). Снижение клиренса креатинина бывает стойким и преходящим. Стойкое снижение наблюдается при хронической (либо острой) почечной недостаточности, во всех остальных случаях говорят о небольшом (преходящем) снижении клиренса, часто не выходящем за рамки лабораторных норм: при снижении почечного кровотока на фоне пиелонефрита, нефротического синдрома, при нарушении свободного пассажа мочи, при сердечной недостаточности, при почечной недостаточности. Клиренс креатинина увеличивается при повышении сердечного выброса.
Индикан
Нормальное содержание индикана в крови – 0,2–3,1 мкмоль/л. Повышенное содержание индикана наблюдается при активизации его образования в кишечнике за счет процессов гниения (наблюдается при кишечной непроходимости, ущемленных грыжах, при нарушении выделительной функции почек). Заболевания кишечника вызывают повышение индикана не выше 4,7, а при заболеваниях почек он может быть и выше 4,7.
Молочная кислота (лактат)
Молочная кислота является конечным продуктом бескислородного способа окисления глюкозы в организме (гликолиза). Уровень лактата можно использовать для определения степени гипоксии отдельных органов.
При заборе крови для определения молочной кислоты следует стараться не использовать жгутов, так как пережатие сосудов может вызвать повышение концентрации лактата в крови.
В норме уровень лактата в венозной крови составляет 0,9–1,7 ммоль/л, в артериальной – до 1,25 ммоль/л.
Увеличение содержания молочной кислоты в крови встречается при многих патологических состояниях, характеризующихся местной или распространенной гипоксией. В этом случае обменные реакции перестраиваются с кислородного на бескислородный пути утилизации глюкозы, и основным путем превращения глюкозы становится гликолитический путь, что ведет к накоплению лактата. Важно соотношение лактат: пируват, в норме не превышающее 10: 1.
Увеличение этого соотношения наблюдается в результате:
1) острой и хронической застойной недостаточности кровообращения;
2) нарушения периферического кровообращения (при артериальном тромбозе, эмболии, облитерирующем атеросклерозе сосудов нижних конечностей, тромбофлебите, флеботромбозе и др.);
3) острого кровотечения;
4) заболеваний сердца, сопровождающихся цианозом;
5) уремии, пиелонефрите, циррозе печени, тяжелых анемиях и других заболеваниях.
Миоглобин
У мужчин уровень миоглобина в норме составляет 22–66 мкг/л, у женщин – 21–49 мкг/л.
Миоглобин – это белок, который переносит кислород в миокарде и скелетных мышцах. При повреждении мышечных волокон легко выходит в кровь и затем выводится с мочой. После инфаркта уровень миоглобина повышается через 2–3 ч и остается таким еще 2–3 суток. Степень повышения содержания миоглобина находится в зависимости от площади поврежденной сердечной мышцы. На 2–3 сутки концентрация миоглобина стабилизируется. Повторные увеличения содержания белка говорят о расширении площади некроза или о формировании новых очагов мертвого миокарда.
Определение концентрации миоглобина в сыворотке крови необходимо для своевременной диагностики острого инфаркта миокарда, для чего лучше исследовать миоглобин в первые сутки после болевого приступа.
Повышение уровня миоглобина отмечается у больных с синдромом длительного сдавления тканей, травмах мышц, что часто осложняется острой почечной недостаточностью из-за отложения миоглобина в клубочках почек. Также содержание миоглобина повышено при ожогах, тяжелом электрошоке, повреждении скелетных мышц и т. д.
Ревматоидный фактор
Ревматоидный фактор представляет собой многоростковый белок, относящийся к иммуноглобулинам типа IgM и возникающий вследствие сильной иммунологической активности клеток, которые расположены в глубоких слоях плотной оболочки, выстилающей внутреннюю поверхность связок. Наиболее характерно появление ревматоидного фактора при заболевании ревматоидным артритом, а также при некоторых других заболеваниях.
Трансферрин
Это белок, отвечающий за транспорт железа в организме. Нормальные показатели для мужчин составляют 2,3 × 4,0 г/л, для женщин – 3,0–3,8 г/л. Повышение концентрации трансферрина отмечается на фоне хронической железодефицитной анемии, при приеме эстрогенов, пероральных контрацептивов. Снижение содержания встречается при потерях белка на фоне воспалительных заболеваний, при злокачественных новообразованиях, при заболеваниях печени, почек.
Церулоплазмин
Это медьсодержащий белок из группы гликопротеидов. Главная функция – перенос меди. Участвует в процессах освобождения железа, угнетает высвобождение железа из депо, является антагонистом трансферрина и связывания его с трансферрином, обладает антиоксидантным, антитоксическим действием. Нормальное содержание церулоплазмина в сыворотке крови – 0,2–0,6 г/л (1,3–1,33 ммоль/л). Повышение содержания церулоплазмина в сыворотке крови наблюдается при острых и хронических воспалительных процессах, на фоне злокачественных новообразований, при заболеваниях печени. Снижение уровня церулоплазмина в сыворотке крови встречается при гепатоцеребральной дегенерации (болезни Вильсона – Коновалова), нефротическом синдроме, перитоните, анемии.
Мочевина
Большая часть остаточного азота (около 50 %) приходится на азот мочевины.
В процессе реакций дезаминирования аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований, биогенных аминов и других азотсодержащих соединений образуется высокотоксичное соединение – аммиак, основным путем обезвреживания которого является синтез мочевины. Реакции синтеза мочевины осуществляются в печени и представляют собой циклический процесс (так называемый орнитиновый цикл), в котором участвуют 1 молекула аммиака и 1 молекула аспарагиновой кислоты и образуется по 1 молекуле мочевины, фумарата и орнитина. Выводится мочевина из организма почками.
Выделяют и другие, но менее существенные способы нейтрализации аммиака: это образование аммонийных солей в почечной ткани, амидов аспарагиновой и глутаминовой кислот и т. д.
Нормальные показатели мочевины:
1) новорожденные дети – 1,4–4,3 ммоль/л;
2) дети до 14 лет – 1,8–6,4 ммоль/л;
3) взрослые до 60 лет – 3,5–8,3 ммоль/л;
4) взрослые старше 60 лет – 2,9–7,5 ммоль/л.
У здорового человека уровень мочевины крови может колебаться в зависимости от характера питания: при преобладании в рационе продуктов белкового происхождения (мяса, рыбы, творога, сыра) уровень мочевины будет повышаться, при употреблении продуктов растительного происхождения уровень мочевины будет снижаться. Повышение уровня мочевины крови (определение уровня креатинина) также может быть продукционным и ретенционным. Продукционная уремия возникает в результате гнойно-деструктивных процессов, лихорадки, злокачественных процессов, оперативных вмешательств, гемолитической желтухи. Основной причиной ретенционной уремии является патология почек. Снижение мочевины крови наблюдается при тяжелых заболеваниях печени, в результате которых нарушается синтез мочевины.
Мочевая кислота
Мочевая кислота представляет собой конечный продукт метаболизма пуриновых азотистых оснований, входящих в состав нуклеотидов (РНК и ДНК) и нуклеопротеидов. Практически вся мочевая кислота синтезируется в печени и полностью выводится с мочой.